Influence de la stratosphère sur le climat

 

Jusqu'au milieu des années 1990, la communauté des scientifiques étudiant le climat, sa variabilité et son évolution future était largement distincte de celle étudiant la stratosphère. La vision commune justifiant le peu d'intérêt des climatologues était que la stratosphère, qui ne représente que 10 à 20% de la masse atmosphérique, ne pouvait pas avoir une influence substantielle sur la troposphère. Cependant, il apparaît clairement aujourd'hui que la variabilité de la troposphère influence celle de la stratosphère et vice-versa.

Cet effet en retour a au moins deux origines. La première provient du fait que la stratosphère contient des gaz importants pour la chimie mais aussi pour le bilan radiatif de l'atmosphère, en particulier l'ozone et la vapeur d'eau. La seconde provient du fait que les changements de la circulation stratosphérique peuvent se propager vers le bas et créer des changements significatifs de la circulation troposphérique et donc du climat. Il faut souligner en outre que la composition chimique et la dynamique sont fortement couplées dans la stratosphère.

Influence de la circulation stratosphérique sur le climat. Alors que, jusqu’à il y a une quinzaine d’années, la communauté scientifique étudiant le climat, savariabilité et son évolution ne s’intéressait que peu à la moyenne atmosphère, beaucoup d’institutions ont accru leurs efforts en vue de mieux représenter la stratosphère (couche située au delà de 15 kilomètres d’altitude), afin d’en étudier l’impact sur le climat. En effet, traditionnellement, d’un point de vue dynamique, la troposphère était considérée comme le moteur de la stratosphère à travers le transfert de la quantité de mouvement angulaire par les ondes qui cause, localement, dans la stratosphère, l’éloignement des conditions d’équilibre radiatif et induit des phénomènes dynamiques (tels que les réchauffements stratosphériques soudains pendant l’hiver).

Pourtant, on admet aujourd’hui qu’il existe aussi toute une variété de mécanismes de couplage par lesquels la stratosphère influence la troposphère, y compris à des échelles temporelles de l’ordre de quelques mois, ce qui a amené les grands centres de prédictions météorologiques à étendre leurs modèles à la stratosphère pour décrire correctement ces interactions troposphère-stratosphère et améliorer les prédictions à moyen terme. La question de l’influence de la stratosphère sur le système climatique est actuellement l’une des grandes problématiques auxquelles la communauté scientifique s’intéresse (voir le projet SPARC :« Stratospheric processes and their role in Climate »; http://www.sparc-climate.org/ ).

L'une des composantes les plus étonnantes est certainement : La Circulation de Brewer Dobson

Le transport des masses d'air des tropiques vers les pôles s'appelle la circulation de Brewer Dobson. Ce mouvement est très lent (environ 10 mètres/jour). Cette circulation a un impact majeur sur le vortex polaire.

Mais une nouvelle découverte sera démontrée dans le prochain article de la Terre du Futur. Quand la stratosphère a un impact sur la circulation océanique...

sources : http://www.ipsl.fr/ / http://www.enseignement.polytechnique.fr/

http://www.atmosphere.mpg.de / via La Terre du Futur

Vers un nouveau paradigme

2012 et apres